Made in Germany – und anderswo … Max-Planck-Forscher entwickeln in Dresden einen Mikroskopie-Bausatz

Selective Plane Illumination Microscopy (SPIM) ist eine innovative Mikroskopie-Methode, bei der nur wenige Mikrometer dünne Ebenen einer Probe mit Licht angeregt werden. So kann man etwa die Entwicklung eines gesamten Embryos in Echtzeit sichtbar machen.

Da nur hauchdünne Schichten der Probe beleuchtet und abgebildet werden, werden negative Effekte wie Bleichen oder lichtinduzierter Stress minimal gehalten. Forscher in Dresden haben nun einen Grundbausatz entwickelt, mit dem sich jedes Labor einfach und schnell ein solches Mikroskop zusammenbauen kann.

Hilfe dazu gibt es auf einer Website, dort werden auch Ideen zur Weiterentwicklung des Systems gesammelt und mit allen Nutzern geteilt. Diese Offenheit ist Programm: OpenSPIM soll die innovative Mikroskopie-Methode möglichst vielen zugänglich machen und ihre Weiterentwicklung vorantreiben.

Die SPIM-Methode eignet sich vor allem, um die Aktivität einzelner Gene in einem wachsenden Embryo sichtbar zu machen. Da sich aber die Entwicklung mancher Modellorganismen einige Tage hinziehen kann und ihre Genome auch Tausende von Genen umfassen, steht noch viel Arbeit bevor.

Je mehr Leute also parallel mit dieser Technik arbeiten, um so schneller kommen wir voran, dachten sich Forscher am Dresdner Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG) – und entwickelten einen Grundbausatz, aus dem sich nun jeder schnell und unkompliziert ein eigenes SPIM-Mikroskop basteln kann. Das Ergebnis dieser Entwicklungsarbeit der Arbeitsgruppen von Pavel Tomancak und Jan Huisken am MPI-CBG ist OpenSPIM, ein Do it yourself-Mikroskop, das einfach, kompakt und mit Modulen erweiterbar ist.

Handlich und idiotensicher
OpenSPIM besteht im Grundaufbau aus einem Anregungslaserstrahl und einem Detektionsobjektiv – dem Grundprinzip der Lichtblatt-Mikroskopie. Gekoppelt ist das ganze System an die Open-Source-Software Fiji. Johannes Schindelin und sein Team an der University of Wisconsin-Madison erweiterten dazu die gängige Software µManager und integrierten sie in die Bildverarbeitungssoftware. Das Ganze passt locker in einen kleinen Rollkoffer. Dass das System wirklich einfach aufzubauen und in Betrieb zu nehmen ist, haben im März Schüler der African Leadership Academy bei einem Mikroskopie-Kurs in Südafrika bewiesen: In weniger als zwei Stunden bauten sie ihr eigenes SPIM-Mikroskop erfolgreich auf. Alle Teilnehmer des Kurses bestätigten die einfache Handhabung des SPIM-Starter Sets, in den Feedback-Bögen dazu notierten sie: „Absolut idiotensicher“.

Auf der Website openspim.org werden in Videos, Texten oder Bildern Hilfestellungen für den Zusammenbau gegeben und alle Bauteile bis ins kleinste Detail erklärt, Hinweise und Feedback von Nutzern gesammelt, sowie Weiterentwicklungen mit allen geteilt. Die Vision der Dresdner Forscher ist, dass sich eine quirlige Community aus Biologen und Mikroskopie-Spezialisten bildet, die gemeinsam die Technologie voranbringen – und dabei ganz nebenbei komplexe biologische Fragen klären.

Originalveröffentlichung:
Peter G Pitrone, Johannes Schindelin, Luke Stuyvenberg, Stephan Preibisch, Michael Weber, Kevin W Eliceiri, Jan Huisken & Pavel Tomancak:
OpenSPIM: an open-access light-sheet microscopy platform
Nature Methods 10, 598–599 (2013), doi:10.1038/nmeth.2507
Florian Frisch
Information Office
Max Planck Institute of
Molecular Cell Biology and Genetics
Pfotenhauerstr. 108
01307 Dresden
phone: +49 351 210 2840
fax: +49 351 210 1689
www.twitter.com/infooffice